DE102013206647B4 - Motor vehicle pedal and method of manufacturing a pedal - Google Patents

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Abstract

Pedal (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Bremspedal, wobei das Pedal (1) einen Pedalarm (2) aufweist, welcher an einem ersten Ende (3) mit einer Pedalplatte (5) versehen ist und an einem zweiten Ende (4) schwenkbar lagerbar ist, wobei an dem Pedal (1) eine konstruktive Schwachstelle (8), welche als Sollbruchstelle wirkt, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Pedal (1) zumindest teilweise aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt ist, wobei die konstruktive Schwachstelle (8) durch konstruktive Schwächung eines angespritzten Kunststoffs durch mechanische und/oder thermische Bearbeitung hergestellt ist.Pedal (1) for a motor vehicle, in particular a brake pedal, the pedal (1) having a pedal arm (2) which is provided with a pedal plate (5) at a first end (3) and can be pivoted at a second end (4). is provided on the pedal (1) with a structural weak point (8) which acts as a predetermined breaking point, characterized in that the pedal (1) is at least partially made of a fiber-reinforced plastic, with the structural weak point (8) being constructive weakening of a molded plastic is made by mechanical and / or thermal processing.

Description

Die Erfindung betrifft ein Pedal für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Herstellen eines Pedals gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.The invention relates to a pedal for a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and a method for producing a pedal according to the preamble of claim 9.

Ein derartiges Pedal ist im Wesentlichen aus der DE 20 2009 000 425 U1 bekannt, während sich ein entsprechendes Verfahren im Wesentlichen aus der DE 10 2011 003 222 A1 ergibt, auch wenn hier nicht explizit auf eine konstruktive Schwachstelle eingegangen wird, die als eine Sollbruchstelle wirkt.Such a pedal is essentially from the DE 20 2009 000 425 U1 known, while a corresponding method essentially from the DE 10 2011 003 222 A1 results, even if a constructive weak point that acts as a predetermined breaking point is not explicitly discussed here.

Aus dem vorstehend genannten Stand der Technik sind Pedale für Kraftfahrzeuge, wie beispielsweise Bremspedale bekannt, welche in Leichtbauweise aus quasi endlos faserverstärktem Kunststoff, vorzugsweise in Form von sogenanntem Organoblech, und Spritzguss hergestellt werden. Organobleche sind quasi endlosfaserverstärkte, thermoplastische Kunststoffe, die sich durch hohe Festigkeit und Steifigkeit auszeichnen und ähnlich wie Metalle umformbar sind. Dabei lässt sich im Vergleich zu aus Metall hergestellten Pedalen bei dieser Hybrid-Bauweise bei gleicher Belastbarkeit ein wesentlicher Teil des Gewichts einsparen. In der DE 10 2011 003 222 A1 ist ein Betätigungspedal mit einem ein erstes Ende und ein zweites Ende desselben verbindenden Pedalkörper beschrieben, wobei der Pedalkörper einen im Querschnitt offenen Profilträger aus einem langfaser- oder endlosfaserverstärkten Kunststoff aufweist.Pedals for motor vehicles, such as brake pedals, are known from the above-mentioned prior art, which are produced in a lightweight construction from virtually endless fiber-reinforced plastic, preferably in the form of so-called organo sheet, and injection molding. Organo sheets are quasi-continuous fiber-reinforced thermoplastics that are characterized by high strength and rigidity and can be shaped like metals. Compared to pedals made of metal, this hybrid design saves a significant part of the weight with the same resilience. In the DE 10 2011 003 222 A1 describes an actuating pedal with a pedal body connecting a first end and a second end of the same, the pedal body having an open cross-section profile carrier made of a long fiber or continuous fiber reinforced plastic.

Problematisch bei der Ausführung eines Bremspedals für ein Kraftfahrzeug in Organoblech-Hybridbauweise ist jedoch, dass die so hergestellten Bremspedale ein plötzliches Bruchverhalten zeigen, welches zum kompletten Bauteilversagen führen kann. Der Bremsvorgang kann mit einem an ungünstiger Stelle zerbrochenen Pedal nur schwierig fortgeführt werden.However, the problem with the design of a brake pedal for a motor vehicle in organic sheet hybrid construction is that the brake pedals produced in this way suddenly break, which can lead to complete component failure. It is difficult to continue braking with a pedal that has broken in an unfavorable place.

Darüber hinaus wird gemäß einer EU-Richtlinie gefordert, dass Bremspedale aus Kunststoff ein metallähnliches Verhalten zeigen sollen, was heißt, dass das Bremspedal sich lediglich verbiegen - also langsam nachgeben - soll, anstatt abrupt zu brechen. In diesem Zusammenhang ist eine sogenannte Missbrauchsbelastung auf das Bremspedal definiert. Wenn diese Missbrauchsbelastung überschritten wird, wenn also mehr als eine übliche Kraft oder Last auf das Pedal einwirkt, darf das Bremspedal beschädigt werden, wobei jedoch eine Rest-Bremsfunktion erhalten bleiben soll.In addition, according to an EU directive, it is required that brake pedals made of plastic should show a metal-like behavior, which means that the brake pedal should only bend - i.e. slowly give way - instead of breaking abruptly. In this context, a so-called misuse load on the brake pedal is defined. If this abuse load is exceeded, i.e. if more than a normal force or load is applied to the pedal, the brake pedal may be damaged while maintaining residual braking function.

Aus dem Stand der Technik bekannte Kunststoffpedale halten jedoch konstruktionsbedingt deutlich höheren Kräften oder Lasten stand, was sich gewichtsmäßig und kostenmäßig nachteilig auswirkt und sogar dazu führen kann, dass die Druckstange des Bremskraftverstärkers das Kunststoffmaterial des Pedals durchstößt, bevor das Pedal an sich beschädigt wird. Problematisch ist hierbei, den Bremsvorgang noch fortzusetzen, um das Fahrzeug somit sicher zum Stillstand zu bringen, weil das Pedal bei dieser Beschädigung seine Funktion nur noch bedingt bzw. unzureichend erfüllen kann.However, plastic pedals known from the prior art withstand significantly higher forces or loads due to their construction, which has a disadvantageous effect in terms of weight and costs and can even lead to the push rod of the brake booster piercing the plastic material of the pedal before the pedal itself is damaged. The problem here is to continue the braking process in order to bring the vehicle to a safe standstill because the pedal can only fulfill its function to a limited extent or insufficiently in the event of this damage.

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Pedal für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches in Leichtbauweise kostengünstig herstellbar ist und dennoch bei Versagen des Pedals aufgrund erhöhter Krafteinwirkung noch ein sicheres Bremsen ermöglicht.It is therefore an object of the present invention to provide a pedal for a motor vehicle which can be produced inexpensively with a lightweight construction and which still allows safe braking if the pedal fails due to the application of increased force.

Diese Aufgabe wird durch ein Pedal für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Pedals mit den Merkmalen gemäß Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Merkmalen definiert.This object is achieved by a pedal for a motor vehicle having the features of claim 1 and a method for producing such a pedal having the features of claim 9. Advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent features.

Es wird ein Pedal für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, insbesondere ein Bremspedal, wobei das Pedal einen Pedalarm aufweist, welcher an einem ersten Ende mit einer Pedalplatte versehen ist und an einem zweiten Ende schwenkbar lagerbar ist, z. B. an einem geeigneten Pedallagerblock. Das Pedal ist zumindest teilweise aus einem faserverstärkten Kunststoff, insbesondere einem quasi endlos faserverstärktem Kunststoff, vorzugsweise aus Organoblech, hergestellt, wobei an dem Pedal eine konstruktive Schwachstelle, welche als Sollbruchstelle wirkt, vorgesehen ist. Durch Vorsehen der konstruktiven Schwachstelle, welche als Sollbruchstelle wirkt und ein optimiertes Bruchverhalten ermöglicht, wird ein komplettes Bauteilversagen vermieden. Durch das gezielte Versagen an einer bestimmten Stelle des Bremspedals wird dem Fahrer ermöglicht, trotz defekten Bremspedals noch eine Notbremsung durchzuführen. Zweckmäßigerweise ist deshalb die Schwachstelle so angeordnet, dass bei einer dortigen Zerstörung des Pedals noch ein ausreichender „Pedalstummel“ verbleibt, welcher durch den Fahrer bedienbar ist.A pedal for a motor vehicle is provided, in particular a brake pedal, the pedal having a pedal arm which is provided with a pedal plate at a first end and can be pivoted at a second end, e.g. B. on a suitable pedal bearing block. The pedal is at least partially made of a fiber-reinforced plastic, in particular a quasi-endless fiber-reinforced plastic, preferably made of organic sheet metal, with a structural weak point, which acts as a predetermined breaking point, being provided on the pedal. By providing the structural weak point, which acts as a predetermined breaking point and enables optimized fracture behavior, complete component failure is avoided. The targeted failure of the brake pedal at a specific point enables the driver to carry out emergency braking despite the defective brake pedal. The weak point is therefore expediently arranged in such a way that if the pedal is destroyed there, a sufficient “pedal stub” remains which can be operated by the driver.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Pedalarm aus einem faserverstärktem Kunststoffbauteil, vorzugsweise Organoblech-Einleger, hergestellt, an welches bzw. welchen die Pedalplatte aus Kunststoff angespritzt ist. Hierdurch wird eine gewichtsreduzierte Konstruktion bei dennoch hoher Stabilität und Festigkeit des Pedals ermöglicht.According to a preferred embodiment, the pedal arm is made of a fiber-reinforced plastic component, preferably an organic sheet insert, onto which the plastic pedal plate is injection-molded. This enables a weight-reduced construction with high stability and strength of the pedal.

Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform ist die konstruktive Schwachstelle in einem Übergangsbereich von Kunststoffbauteil bzw. Organoblech-Einleger zu der angespritzten Pedalplatte angeordnet. Das Vorsehen der konstruktiven Schwachstelle an dieser Stelle, das heißt im vorderen Pedalbereich in unmittelbarer Nähe der Fußposition des Fahrers oder der Fahrerin, ermöglicht es, bei Versagen des Pedals dennoch sicher zu bremsen, indem einfach das verbleibende Rest-Pedal ohne die Pedalplatte weiter durch den Fahrer oder die Fahrerin betätigt wird. Nach einem möglicherweise vorhandenen Ersatzpedal muss hierbei nicht gesucht werden.According to another preferred embodiment, the structural weak point is arranged in a transition area from the plastic component or organic sheet insert to the molded pedal plate. The provision of the constructive The weak point at this point, i.e. in the front pedal area in the immediate vicinity of the driver's foot position, makes it possible to brake safely if the pedal fails, simply by the driver continuing to press the remaining pedal without the pedal plate. There is no need to look for a replacement pedal that may be available.

Erfindungsgemäß ist die konstruktive Schwachstelle durch konstruktive Schwächung des angespritzten Kunststoffs durch mechanische und/oder thermische Bearbeitung hergestellt. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung der konstruktiven Schwachstelle.According to the invention, the constructive weak point is produced by constructive weakening of the injection-molded plastic by mechanical and/or thermal processing. This enables the structural weak point to be produced easily.

Vorzugsweise ist die konstruktive Schwachstelle so ausgebildet, dass es bei einer Krafteinwirkung von mehr als 2000 N, höchst vorzugsweise von mehr als 3000 N entsprechend beispielsweise einem Heckaufprall, insbesondere bei einer Krafteinwirkung im Bereich von 3000 N bis 4000 N, auf die Pedalplatte zu einer Verformung des Pedals, insbesondere zu einem zumindest teilweisen Bruch oder zu einem vollständigen Bruch, kommt. Diese Krafteinwirkung entspricht in etwa einer Kraft, die im Falle einer plötzlich auftretenden Notsituation auf das Bremspedal ausgeübt wird, während die Krafteinwirkung bei einer normalen Bremsung wesentlich geringer ist.The structural weak point is preferably designed in such a way that when a force of more than 2000 N, most preferably of more than 3000 N, corresponding to a rear-end collision, for example, and in particular when a force is in the range of 3000 N to 4000 N, is applied to the pedal plate, the pedal is deformed, in particular an at least partial fracture or a complete fracture occurs. This force corresponds approximately to a force that is exerted on the brake pedal in the event of a suddenly occurring emergency situation, while the force in normal braking is much lower.

Gemäß einer weiteren nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die konstruktive Schwachstelle im Bereich des faserverstärkten Kunststoffbauteils bzw. Organoblech-Einlegers, insbesondere durch Vorsehen einer reduzierten Anzahl von Faserlagen, ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist die konstruktive Schwachstelle dann nicht in dem Übergangsbereich zwischen Kunststoffbauteil bzw. Organoblech und angespritztem Kunststoff vorgesehen, sondern im faserverstärkten Kunststoffbauteil bzw. Organoblech selbst. Dieses könnte im Bereich der konstruktiven Schwachstelle dann beispielsweise mit einer geringeren Anzahl von Faserlagen anstelle der gebräuchlichen Anzahl Faserlagen ausgebildet sein, vorzugsweise etwa der Hälfte an Faserlagen. Im Versagensfall kommt es so im Bereich des Organoblechs zu einem Delaminieren, das heißt zu einem Trennen der Faserlagen voneinander und von dem Matrixmaterial und somit zu einem definierten bzw. optimierten Bruchverhalten.According to a further embodiment not according to the invention, the structural weak point is formed in the area of the fiber-reinforced plastic component or organic sheet insert, in particular by providing a reduced number of fiber layers. In this embodiment, the structural weak point is not provided in the transition area between the plastic component or organo sheet and molded plastic, but in the fiber-reinforced plastic component or organo sheet itself. In the area of the structural weak point, this could then be formed, for example, with a smaller number of fiber layers instead of the usual number of fiber layers, preferably about half of fiber layers. In the event of failure, delamination occurs in the area of the organo sheet, i.e. the fiber layers separate from one another and from the matrix material and thus a defined or optimized fracture behavior.

Die konstruktive Schwachstelle kann als Kerbe ausgebildet sein oder durch Materialeinschnürung oder Materialdickensprünge, welche beispielsweise durch mechanische oder thermische Bearbeitung (Laser) gebildet werden können. Das Vorsehen einer Materialeinschnürung bietet den Vorteil, dass es hierbei gleichzeitig zu einer Materialeinsparung kommt, so dass die Herstellungskosten reduziert werden können.The constructive weak point can be formed as a notch or by material constriction or material thickness jumps, which can be formed, for example, by mechanical or thermal processing (laser). The provision of a material constriction offers the advantage that material is saved at the same time, so that the production costs can be reduced.

Ein weiterer Vorteil kann erzielt werden, wenn die konstruktive Schwachstelle an der Unterseite des Pedals ausgebildet ist. Diese ist dann für den Fahrer nicht sichtbar, und ein unästhetisches Erscheinungsbild kann vermieden werden.A further advantage can be achieved if the structural weak point is formed on the underside of the pedal. This is then not visible to the driver and an unaesthetic appearance can be avoided.

Vorzugsweise ist das faserverstärkte Kunststoffbauteil bzw. der Organoblech-Einleger zumindest teilweise mit Kunststoff umspritzt. Durch Umspritzen des faserverstärkten Kunststoffbauteils bzw. Organoblech-Einlegers mit Kunststoff wird dessen Stabilität, insbesondere im Hinblick auf die Festigkeit und Steifigkeit, noch weiter verbessert.The fiber-reinforced plastic component or the organic sheet insert is preferably at least partially encapsulated with plastic. By encapsulating the fiber-reinforced plastic component or organic sheet insert with plastic, its stability, particularly with regard to strength and rigidity, is further improved.

Weiterhin wird ein Verfahren zum Herstellen eines Pedals, insbesondere eines Pedals gemäß den oben genannten Ausführungsformen, bereitgestellt, beinhaltend den Schritt des Anspritzens einer Pedalplatte an ein einen Pedalarm bildendes faserverstärktes Kunststoffbauteil, vorzugsweise Organoblech-Einleger, und wobei das Verfahren weiterhin den Schritt des Vorsehens einer konstruktiven Schwachstelle an dem Pedal, welche als Sollbruchstelle wirkt, umfasst. Erfindungsgemäß wird die konstruktive Schwachstelle durch mechanische und/oder thermische Nacharbeitung gebildet. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Bremspedal mit den oben bereits ausgeführten Vorteilen realisiert werden. Das Verfahren ist darüber hinaus besonders kostengünstig, da beispielsweise keine Ersatzbremsplatten oder Notbremspedale zusätzlich vorgesehen werden müssen, sondern lediglich eine konstruktive Schwachstelle.Furthermore, a method for producing a pedal, in particular a pedal according to the above-mentioned embodiments, is provided, including the step of molding a pedal plate onto a pedal arm-forming fiber-reinforced plastic component, preferably an organic sheet insert, and the method also includes the step of providing a structural weak point on the pedal, which acts as a predetermined breaking point. According to the invention, the constructive weak point is formed by mechanical and/or thermal reworking. By means of the method according to the invention, a brake pedal with the advantages already explained above can be realized. In addition, the method is particularly cost-effective since, for example, no replacement brake plates or emergency brake pedals have to be provided in addition, but only a structural weak point.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, in welchen

  • 1 eine Seitenansicht eines Pedals gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
  • 2A, 2B Ansichten des in 1 gezeigten Pedals nach einem sogenannten Missbrauchsfall zeigen; und
  • 3A, 3B, 3C Ansichten eines nicht erfindungsgemäßen Pedals gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigen.
Embodiments of the invention are illustrated in the drawing and explained in more detail in the following description, in which
  • 1 shows a side view of a pedal according to a first embodiment;
  • 2A , 2 B views of the in 1 shown pedal after a so-called case of abuse; and
  • 3A , 3B , 3C Show views of a pedal not according to the invention according to a further embodiment.

1 zeigt eine Seitenansicht eines Pedals 1 gemäß einer Ausführungsform. Das Pedal 1 ist ein Bremspedal für ein Kraftfahrzeug und weist einen Pedalarm 2 mit einem ersten Ende 3 und einem zweiten Ende 4 auf. An dem ersten Ende 3 ist eine Pedalplatte 5 angeordnet, welche zum Bremsen eines Fahrzeugs durch den Fuß eines Fahrers des Kraftfahrzeugs betätigt wird. An dem zweiten Ende 4 ist ein Lager 6 für eine hier nicht dargestellte Pedalschwenkachse vorgesehen, um welche das Pedal 1 bei Betätigung durch den Fahrer herum schwenkbar ist. Der Pedalarm 2 ist aus einem Organoblech-Einleger hergestellt, wodurch ermöglicht wird, dass eine besonders leichte aber dennoch stabile Bauweise realisiert werden kann, die den sicherheitsrelevanten Anforderungen und den hohen Belastungen auf das kraftübertragende Pedal 1, die bereits zuvor erwähnt wurden, standhält. In der hier dargestellten Ausführungsform des Pedals 1 sind sowohl die Pedalplatte 5 als auch das Lager 6 aus Kunststoff hergestellt und an den Pedalarm 2 aus Organoblech angespritzt. Weitere Funktionselementanbindungen 7, wie beispielsweise eine Aufnahme für einen Bremskraftverstärker, können ebenfalls an den Pedalarm 2 angespritzt sein. Auch der Organoblech-Einleger selbst, aus welchem der Pedalarm 2 gebildet wird, kann mit Kunststoff umspritzt oder rippenartig ausgespritzt sein. 1 12 shows a side view of a pedal 1 according to an embodiment. The pedal 1 is a brake pedal for a motor vehicle and has a pedal arm 2 with a first end 3 and a second end 4 . At the first end 3 there is arranged a pedal plate 5 which is actuated by the foot of a driver of the motor vehicle in order to brake a vehicle. At the second end 4, a bearing 6 is provided for a pedal pivot axis, not shown here, about which the pedal 1 pivots around when actuated by the driver. The pedal arm 2 is made from an organic sheet insert, which makes it possible to realize a particularly light but nevertheless stable construction that withstands the safety-related requirements and the high loads on the power-transmitting pedal 1, which have already been mentioned above. In the embodiment of the pedal 1 shown here, both the pedal plate 5 and the bearing 6 are made of plastic and are injection molded onto the pedal arm 2 made of organo sheet. Other functional element connections 7, such as a mount for a brake booster, can also be molded onto the pedal arm 2. The organic sheet insert itself, from which the pedal arm 2 is formed, can also be overmoulded with plastic or sprayed out in the form of ribs.

Die oben erwähnten angespritzten Kunststoffteile können aus jeglichem, für das Spritzgießverfahren geeigneten, Kunststoff hergestellt sein, wobei es vorteilhaft ist, wenn das Matrixmaterial des Organoblechs aus dem gleichen Kunststoff besteht, so dass eine besonders gute und feste Verbindung zwischen den Teilen entsteht. Insbesondere Polyamid (PA, auch PA GF) ist in diesem Zusammenhang gut geeignet. Jedoch können auch andere geeignete technische Kunststoffe Verwendung finden.The above-mentioned molded plastic parts can be made from any plastic suitable for the injection molding process, it being advantageous if the matrix material of the organo sheet consists of the same plastic, so that a particularly good and strong connection is created between the parts. In particular, polyamide (PA, also PA GF) is well suited in this context. However, other suitable engineering plastics can also be used.

2A und 2B sind Ansichten des in 1 gezeigten Pedals 1 nach einem sogenannten Missbrauchsfall, wobei 2A eine Seitenansicht des Pedals 1 ist, und 2B ein Detail im Bereich des durch Bezugszeichen A in 2A gekennzeichneten Bereichs am ersten Ende 3 des Pedalarms 2 zeigt. Ein Missbrauchsfall liegt vor, wenn auf das Pedal 1, beispielsweise durch eine Panikreaktion, mit einer deutlich überhöhten Kraft eingewirkt wird. Um eine einfache und schnelle Notbremsung im Falle eines Versagens des Pedals 1 in solch einem Fall ohne ein zeitraubendes und umständliches Suchen nach einem Ersatzpedal zu ermöglichen, ist eine konstruktive Materialschwächung 8, welche als Sollbruchstelle wirkt, direkt im Bereich der Pedalplatte 5 bzw. direkt darunter an deren Unterseite 11 vorgesehen. Somit befindet sich die Schwachstelle 8 im Übergangsbereich 9 zwischen dem Pedalarm 2 aus Organoblech und der angespritzten Pedalplatte 5 aus Kunststoff. Die konstruktive Materialschwächung 8 kann entweder direkt während des Anspritzens der Pedalplatte 5 oder alternativ nach Fertigstellung des Pedals 1, beispielsweise als Kerbe oder Materialeinschnürung, hergestellt werden. Insbesondere können in diesem Zusammenhang mechanische oder laserbasierte Bearbeitungsverfahren eingesetzt werden. 2A and 2 B are views of the in 1 Pedal 1 shown after a so-called case of abuse, where 2A is a side view of the pedal 1, and 2 B a detail in the area indicated by reference A in 2A marked area at the first end 3 of the pedal arm 2 shows. A case of misuse occurs when the pedal 1 is acted upon with a significantly excessive force, for example as a result of a panic reaction. In order to enable quick and easy emergency braking in the event of a failure of the pedal 1 in such a case without a time-consuming and cumbersome search for a replacement pedal, a constructive material weakening 8, which acts as a predetermined breaking point, is provided directly in the area of the pedal plate 5 or directly below it on its underside 11. Thus, the weak point 8 is located in the transition area 9 between the pedal arm 2 made of organo sheet and the molded pedal plate 5 made of plastic. The constructive material weakening 8 can be produced either directly during the injection molding of the pedal plate 5 or alternatively after the pedal 1 has been completed, for example as a notch or material constriction. In particular, mechanical or laser-based processing methods can be used in this context.

3A, 3B und 3C zeigen Ansichten eines nicht erfindungsgemäßen Pedals 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform, wobei 3A eine perspektivische Ansicht eines Pedals 1, 3B ein in 3A durch Bezugszeichen B gekennzeichnetes Detail des Pedalarms 2 an dessen erstem Ende 3, und 3C ein in 3A durch Bezugszeichen A gekennzeichnetes Detail des Pedalarms zeigt. Die hier dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in den 1, 2A und 2B dargestellten Ausführungsform dadurch, dass die konstruktive Materialschwächung 8, welche als Sollbruchstelle wirkt, hier nicht in dem Übergangsbereich 9 zwischen Pedalplatte 5 und Pedalarm 2 angeordnet ist, sondern im Bereich des aus Organoblech hergestellten Pedalarms 2 selbst. Die konstruktive Materialschwächung 8 wird durch einen Materialdickensprung 10 gebildet, indem der Organoblech-Einleger in dem Bereich der Sollbruchstelle lediglich mit etwa der Hälfte an Faserlagen anstelle der üblicherweise verwendeten Anzahl Faserlagen ausgeführt ist. 3A , 3B and 3C show views of a non-inventive pedal 1 according to a further embodiment, wherein 3A a perspective view of a pedal 1, 3B a in 3A detail of the pedal arm 2 at its first end 3, identified by reference B, and 3C a in 3A shows detail of the pedal arm indicated by reference numeral A. The embodiment shown here differs from that in FIGS 1 , 2A and 2 B illustrated embodiment in that the constructive material weakening 8, which acts as a predetermined breaking point, is not arranged in the transition area 9 between the pedal plate 5 and pedal arm 2, but in the area of the pedal arm 2 itself, which is made of organo sheet. The constructive material weakening 8 is formed by a material thickness jump 10, in that the organic sheet insert in the area of the predetermined breaking point is designed with only about half the fiber layers instead of the number of fiber layers usually used.

Im Falle einer oben bereits erwähnten Missbrauchskraftausübung auf die Pedalplatte 5 wird es bei dieser Ausführungsform zu einem definierten Bruch des Pedalarms 2 durch Delaminieren, das heißt einem Trennen der Faserlagen voneinander und von dem Matrixmaterial des Organoblechs kommen. Auch hier ist es einem Fahrer dann noch möglich, eine Notbremsung sicher durchzuführen.In the case of an above-mentioned abuse of force on the pedal plate 5, in this embodiment there will be a defined breakage of the pedal arm 2 due to delamination, ie the fiber layers will separate from one another and from the matrix material of the organo sheet. Here, too, it is still possible for a driver to carry out emergency braking safely.

BezugszeichenlisteReference List

11
Pedalpedal
22
Pedalarmpedal arm
33
erstes Ende des Pedalarmsfirst end of the pedal arm
44
zweites Ende des Pedalarmssecond end of the pedal arm
55
Pedalplattepedal plate
66
Lagercamp
77
Funktionselementanbindungfunctional element connection
88th
konstruktive Materialschwächungconstructive material weakening
99
Übergangsbereichtransition area
1010
Materialdickensprungmaterial thickness jump
1111
Unterseitebottom

Claims (10)

Pedal (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Bremspedal, wobei das Pedal (1) einen Pedalarm (2) aufweist, welcher an einem ersten Ende (3) mit einer Pedalplatte (5) versehen ist und an einem zweiten Ende (4) schwenkbar lagerbar ist, wobei an dem Pedal (1) eine konstruktive Schwachstelle (8), welche als Sollbruchstelle wirkt, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Pedal (1) zumindest teilweise aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt ist, wobei die konstruktive Schwachstelle (8) durch konstruktive Schwächung eines angespritzten Kunststoffs durch mechanische und/oder thermische Bearbeitung hergestellt ist.Pedal (1) for a motor vehicle, in particular a brake pedal, the pedal (1) having a pedal arm (2) which is provided with a pedal plate (5) at a first end (3) and can be pivoted at a second end (4), a structural weak point (8) which acts as a predetermined breaking point being provided on the pedal (1). is characterized in that the pedal (1) is at least partially made of a fiber-reinforced plastic, the structural weak point (8) being produced by structural weakening of an injection-molded plastic by mechanical and/or thermal processing. Pedal (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalarm (2) aus einem Organoblech-Einleger hergestellt ist, an welchem die Pedalplatte (5) aus Kunststoff angespritzt ist.Pedal (1) according to claim 1 , characterized in that the pedal arm (2) is made from an organic sheet insert, on which the pedal plate (5) made of plastic is injection molded. Pedal (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die konstruktive Schwachstelle (8) in einem Übergangsbereich (9) zwischen dem Pedalarm (2) und der angespritzten Pedalplatte (5) angeordnet ist.Pedal (1) according to claim 1 or 2 , characterized in that the structural weak point (8) is arranged in a transition area (9) between the pedal arm (2) and the molded pedal plate (5). Pedal (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konstruktive Schwachstelle (8) derart ausgebildet ist, dass es bei einer Krafteinwirkung von mehr als 3000 N, insbesondere bei einer Krafteinwirkung im Bereich von 3000 N bis 4000 N, auf die Pedalplatte (5) zu einer Verformung des Pedals (1), insbesondere zu einem Bruch, kommt.Pedal (1) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the structural weak point (8) is designed in such a way that when a force of more than 3000 N, in particular a force in the range from 3000 N to 4000 N, is applied to the pedal plate (5), the pedal (1) is deformed, in particular it breaks. Pedal (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die konstruktive Schwachstelle (8) als Kerbe ausgebildet ist.Pedal (1) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the structural weak point (8) is designed as a notch. Pedal (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die konstruktive Schwachstelle durch Materialeinschnürung oder einen Materialdickensprung (10) gebildet ist.Pedal (1) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the constructive weak point is formed by material constriction or a change in material thickness (10). Pedal (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die konstruktive Schwachstelle (8) an einer Unterseite (11) der Pedalplatte (5) ausgebildet ist.Pedal (1) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the structural weak point (8) is formed on an underside (11) of the pedal plate (5). Pedal (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der faserverstärkte Kunststoff, vorzugsweise ein Organoblech-Einleger, zumindest teilweise mit einem weiteren Kunststoff umspritzt ist.Pedal (1) according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the fiber-reinforced plastic, preferably an organic sheet insert, is at least partially overmoulded with another plastic. Verfahren zum Herstellen eines Pedals (1), beinhaltend den Schritt des Anspritzens einer Pedalplatte (5) an ein einen Pedalarm (2) bildendes faserverstärktes Kunststoffbauteil, wobei das Verfahren weiterhin den Schritt des Vorsehens einer konstruktiven Schwachstelle (8) an dem Pedal (1), welche als Sollbruchstelle wirkt, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die konstruktive Schwachstelle (8) durch mechanische und/oder thermische Nacharbeitung gebildet wird.Method for producing a pedal (1), including the step of molding a pedal plate (5) onto a fiber-reinforced plastic component forming a pedal arm (2), the method further comprising the step of providing a structural weak point (8) on the pedal (1), which acts as a predetermined breaking point, characterized in that the structural weak point (8) is formed by mechanical and/or thermal reworking. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die konstruktive Schwachstelle (8) an einer Unterseite (11) der Pedalplatte (5) gebildet wird.procedure according to claim 9 , characterized in that the structural weak point (8) is formed on an underside (11) of the pedal plate (5).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004004890A1 (en) 2004-01-30 2005-08-18 Volkswagen Ag foot pedal
DE202006019341U1 (en) 2006-12-20 2007-03-01 Decoma (Germany) Gmbh Strong, lightweight organic sheet structural component, useful e.g. in automobile construction, comprises structure stiffening plastics inlay sprayed with and bonded to thermoplastic material
DE202009000425U1 (en) 2009-01-12 2010-06-02 Apel, Helga accelerator
DE102011003222A1 (en) 2011-01-27 2012-08-02 Zf Friedrichshafen Ag Operating pedal for motor vehicles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004004890A1 (en) 2004-01-30 2005-08-18 Volkswagen Ag foot pedal
DE202006019341U1 (en) 2006-12-20 2007-03-01 Decoma (Germany) Gmbh Strong, lightweight organic sheet structural component, useful e.g. in automobile construction, comprises structure stiffening plastics inlay sprayed with and bonded to thermoplastic material
DE202009000425U1 (en) 2009-01-12 2010-06-02 Apel, Helga accelerator
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